После тридцати лет бурения российские ученые в Антарктике все же добрались до озера "Восток".
На Белом континенте известно более трех сотен подледных озер, и "Восток" – первое из них, к которому людям удалось прорваться, нарушив его изоляцию, длящуюся уже 15 миллионов лет. И это был поистине драматический прорыв.
Озеро "Восток" является одним из немногих неизученных мест нашей планеты. Возможно, оно хранит уникальную флору и фауну, которую еще никто не видел, и которой не существует больше ни в одном уголке Земли. В некотором смысле это сравнимо с поиском внеземной жизни, причем древние земные микроорганизмы могут дать нам гораздо больше полезных знаний, чем инопланетные. Озеро "Восток" - не только самое древнее изолированное озеро на планете, оно еще и одно из самых крупных – площадью 10000 квадратных километров и глубиной до 500 м. Считается, что озеру удалось «продержаться» неимоверно долгое количество лет только потому, что лед действует как гигантское теплоизоляционное одеяло, сохраняя небольшой водяной «оазис», нагреваемый теплом Земли.
Озеро "Восток" - cамое древнее изолированное озеро на планете, а также одно из самых крупных – площадью 10000 квадратных километров и глубиной до 500 м
Подледниковое озеро "Восток" является самым близким земным аналогом возможных подледных озер спутника Юпитера Европы. Поэтому работа российских ученых интересует и экзобиологов, которые могут считать подледное озеро своеобразной моделью возможной внеземной среды обитания. Озеро "Восток", безусловно, является примером чрезвычайно олиготрофной (с малым количеством пищи) среды, где очень сложно выжить даже простейшим микроорганизмам. Если в пробах воды озера найдут жизнь – значит, она может существовать на множестве планет и спутников, где условия столь же суровы.
Пока ученые не знают, как могут выжить организмы, на протяжении миллионов лет отрезанные от воздуха, солнечных лучей и доступного источника энергии, да еще и при низких температурах и высоком давлении в 360 атмосфер. Не исключено, что в водах "Востока" нас ждут удивительные живые существа.
Станция "Восток" интересовалась озером с 1970 года
В 1970-м году на советской антарктической станции "Восток" начали бурить сверхглубокую скважину, чтобы пробиться через лед, добраться до подстилающего скального основания и взять пробы. Амбициозная, но вполне обычная задача, которую поставили перед собой не только мы. Потом, когда в 1994-м выяснилось, что на глубине четырех километров вместо скального основания под станцией находится самое древнее и самое большое по площади зеркала в мире подледное озеро, сравнимое с Байкалом, возникли проблемы. Мировое научное сообщество укоризненно покачало головой и заявило, что русские с их несовершенной техникой только загрязнят уникальное озеро и бурение надо немедленно остановить. И его остановили – в тот самый момент, когда было пробурено 3623 метра, когда до верхней кромки озера оставалось всего 130, максимум – 150 метров.
Мировое научное сообщество потребовало остановить бурение за 150 метров до цели
Проблема действительно существовала, ее решение было найдено нашими учеными еще в 2002-м году, и после бурных дебатов оно было одобрено международным Антарктическим сообществом. Однако даже после этого нападки на Россию по этому поводу не прекратились. Против бурения возражали ученые, получающие гранты за исследования озера "Восток" дистанционными методами, поскольку их работа теряла смысл, как только ледяной покров озера будет проколот. Против бурения возражали крупные европейские страны и некоторые ученые, опасающиеся выпустить древнего «микробиологического джина». Но в 2005-м году бурение последних десятков метров все-таки началось, и 8 февраля вечером было официально объявлено о его завершении.
Как изменились микробы озера "Восток" после 20 миллионов лет изоляции, мир узнает только через год – используемая российскими учеными технология бурения не предполагает отбора проб, это будет следующий шаг, нескорый, хотя бы потому, что 7 февраля на станции "Восток" закончился сезон, и до декабря там наступила антарктическая зима. Предварительные выводы, правда, можно будет сделать на основе анализа проб, взятых из водяной "линзы", встреченной бурильщиками по пути к озеру у самой его границы на глубине 3766 метров. Предполагается, что пробы будут доставлены в Россию научно-экспедиционным судном "Академик Федоров" в мае этого года.
Группа ученых при финансовой поддержке НАСА выяснила, что астеносфера Земли не является основной причиной движения континентов. Науке вновь придется пересмотреть многие детали тектоники плит, которые меняют облик нашей планеты.
Астеносфера – это слой частично расплавленных пород на глубине 35-120 км. Внешний слой Земли (литосфера) разбит на множество тектонических плит. Под океанами литосфера относительно тонкая (около 100 км), а под континентами потолще (320 км). Под литосферой находится астеносфера, пластичная и частично расплавленная из-за жара ядра Земли. До сих пор считалось, что конвекция и вязкая «смазка» астеносферы являются главными причинами движения литосферных плит и, соответственно, континентов.
Однако ученые выяснили, что это не может быть тем единственным механизмом, который на протяжении миллионов лет двигает континенты. Хотя основной конвекционный процесс, управляющий тектоникой плит, известен, многие детали остаются загадкой. Прежде всего: как в модели тектоники Земли «отделить» литосферные плиты от астеносферы, чтобы они могли скользить по ней?
Существуют многочисленные теории, например гласящие, что расплавленный слой астеносферы служит своеобразной смазкой, позволяющей литосферным плитам скользить и перемещать континенты. Однако ученые выяснили, что слой «смазки» присутствует только в некоторых регионах планеты, например, под тихоокеанской литосферной плитой. Таким образом, данная теория не может объяснить движение плит в регионах, где «смазки» нет. Открытие было сделано с помощью поперечных волн (S-волны), которые генерируются во время землетрясений и распространяются сквозь всю планету. Это позволяет приблизительно определить состав и плотность пород на большой глубине.
Понимание тектоники плит очень важно, поскольку она не только изменила облик суши и океанов, но и существенно повлияла на климат планеты, перенаправив океанские течения. Кроме того, тектоника Земли может помочь нам изучить эволюцию других каменистых планет, например, Венеры. Как известно, эта планета не имеет океанов, и никаких признаков тектоники на ней также не наблюдается. Одна из теорий предполагает, что ввиду отсутствия воды, астеносфера Венеры более твердая и не в состоянии вызвать дрейф литосферных плит. Судя по всему, тепло ядра планеты отводится каким-то другим способом, возможно периодическими глобальными извержениями вулканов.
Карта течений океанов: самая подробная модель от НАСА
Ученые НАСА обработали огромный массив данных и на основе полученной информации разработали самую масштабную модель всех крупных океанских течений.
Специалисты Центра космических полетов им. Р. Годдарда НАСА создали самую подробную модель всех крупных океанских течений. Теперь научное сообщество, а также любой желающий могут ознакомиться с картиной десятков тысяч закрученных потоков океанских течений. Есть также 20-минутный видеоролик, который подробно отображает глобальные потоки поверхностных течений.
Визуализация охватывает период с июня 2005 по декабрь 2007 года и основана на синтезе численной модели с данными наблюдений, сделанных в рамках проекта НАСА ECCO.
Новая модель океанских течений позволяет изучить роль океана в глобальном углеродном цикле и отследить последние изменения тока воды в приполярных областях.
В связи с ограниченным разрешением данной модели в ней отображаются только крупные океанские течения, но более мелкие тоже учитываются компьютерной симуляцией в соответствии со специальными уравнениями. Вихри воды выглядят очень «правильными» и более совершенными, чем в реальности, но, несмотря на это, модель обеспечивает реалистичную визуализацию и позволяет проводить самые различные исследования.
Для составления масштабной карты океанских течений были использованы различные данные проекта ECCO: измерение высоты поверхности океана с помощью спутниковых альтиметров Topex/Poseidon, Jason-1, измерения приземного ветра QuikSCAT НАСА, температуры поверхности моря с помощью усовершенствованного микроволнового сканирующего радиометра AMSR-E и т.д.
Исследователи из Бристольского университета раскрыли загадку «природной фабрики» грибов, которая поможет разработать новые лекарственные препараты.
В 1942 году ученые впервые выделили из грибов ароматическое соединение, известное как стипитатовая кислота. К 1945 году структура этого вещества была изучена, но она оказалась настолько уникальна, что совершила революцию в органической химии.
Стипитатовая кислота очень необычна. Она показывает свойства, аналогичные ароматическим шестичленным кольцам бензола, но представляет собой семичленные кольца углерода, известные как трополоны. До сих пор было загадкой, как грибы синтезируют подобное вещество с помощью биологических процессов, ведь химикам производить трополоновые кольца удавалось лишь с помощью сложных химических реакций в присутствии никеля и платины.
Используя комбинацию генетических и химических методов, ученые впервые идентифицировали гены, ответственные за производство трополонов в грибах. Исследователи блокировали процесс синтеза на различных этапах и таким образом восстановили картину синтеза на молекулярном уровне.
Стипитатовая кислота является основой ряда грибковых соединений, которые можно применять для изготовления антидепрессантов, противомалярийных и антибактериальных препаратов. Открытие процесса биосинтеза трополона может помочь в создании дешевых и эффективных методов производства новых лекарств.
В настоящее время ученые планируют с помощью генной инженерии создать грибы, способные производить новые лекарственные соединения.